一种重金属处理用网布及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及纺织生产技术领域，具体的说，是一种重金属处理用网布及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着社会的不断进步和工业的迅速发展，重金属废水排放所造成的污染对生态系 统和公众健康构成了严重威胁，水体中的重金属已成为我国最为严重的环境问题之一，因 此，对重金属废水的治理受到国内外科研工作者的高度重视。为了更有效的防治水体中重 金属污染，我国已经出台了多项法制，用于水体重金属的治理。目前重金属废水的处理方法 主要有化学沉淀、离子交换、溶剂萃取、化学氧化还原和吸附法等，其中吸附法具有易于操 作、低能耗、低残留、高吸附量和可重复利用性等优点，是最经济、高效并广泛使用和深入研 究的技术之。目前已有包括活性炭、壳聚糖、天然沸石、生物吸附剂、馨合树脂等在内的多种 吸附剂被广泛应用于重金属废水的处理中，运些吸附剂的吸附能力主要依赖于其自身的物 理性质和表面官能团。
[0003] 与传统的树脂、泡沫和传统纤维相比，聚合物纤维由于具有高比表面积、高孔隙 率、易于制备和易于物理/化学修饰等优点，在重金属废水处理的应用也日益广泛。目前用 于重金属吸附的纤维材料，主要是含径基、氨基等多官能团的材料，如纤维素、聚丙締腊W 及聚酷亚胺等;而对于传统的纤维材料而言，由于其制备过程中通过纺丝再经织造等过程， 制备得到膜或者织物从而才能应用在水体中重金属的处理，其纺丝再经织造过程复杂，且 工序较多。因此开发一种能够实现材料形状与功能一体的蓬松材料制备技术，并应用于重 金属的吸附，对于水体污染快速反应，快速处理紧急状况具有重要意义。
[0004] 网布材料具有优异的Ξ维组织结构，即可利于污水的过滤，同时也利于渺泥等的 过滤通过；目前对于网布用于污水的研究较多，但主要集中在开发具有低缔度的纤维制备 网布，提高纤维本身的比表面积;本发明采用具有30个麟酸端基的超支化聚合物为改性剂， 通过网布的织造方法，制备得到污水处理用网布，具有吸附性能优异，污水处理效率高，可 循环使用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种重金属处理用网布及其制备方 法。
[0006] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：
[0007] -种重金属处理用网布，其通过经编机Ξ维编织得到，网布的厚度为5~200mm，网 布透水量为1800~3000mm · S-1，顶破强度为2000~4500N。
[000引一种重金属处理用网布的制备方法，其具体步骤为：
[0009] (a)超支化树枝状聚合物的制备
[0010] 超支化树枝状聚合物，其化学结构式为：
[0011]
[0012] 原位修复技术，不占用耕地、不影响农业生产和收益，而且成本低、对环境影响小、 不破坏±壤环境，非常适合用来处理大面积受到中轻度儒、铅、铜、锋污染的农田±壤，如果 能够成功实现产业化和大面积应用，将在重金属污染原位修复领域实现重大突破，为我省 稻田儒、铅污染±壤的修复、降低稻米中的重金属含量、实现农业增产、农民增收等都将起 到巨大的推动作用。
[0013] 而具有高代数的超支化树枝状聚合物，由于分子中麟酸基团含量高，与重金属离 子馨合作用强，单一分子金属离子的馨合数量大，形成的馨合基团分子空间体积大，因此耐 酸碱稳定性好，抗迁移性好，尤其是在馨合作用过程中由于树枝状结构，对分子中的重金属 具有非常优异的离子阻隔效应和过滤离子效应，因此设计越多的树枝结构W及越多的麟酸 馨合基团，其馨合作用越强，且抗酸碱稳定性越强，因此本发明设计具有30个麟酸基团，且 具有3主枝、9细枝的纯化剂对重金属的修复效果明显由于常规的金属纯化修复剂；
[0014] 超支化树枝状聚合物其制备方法的具体步骤如下：
[0015] (1)星形端双键树枝状聚合物的制备
[0016] 径甲基丙烷Ξ丙締酸醋TMPTA和Ξ聚氯胺Ma为原料，低分子类醇为溶剂，在带 揽拌和冷凝回流的反应装置中，W氮气保护下，控制反应体系的溫度为-10~5°C，先把Ξ聚 氯胺的醇溶液分为Ξ等份，然后分批向Ξ径甲基丙烷Ξ丙締酸醋TMPTA的醇溶液中滴加 Ξ 聚氯胺的醇溶液，在第一次滴加 Ξ聚氯胺的醇溶液时，控制滴加过程的溫度为-10~-5°C， 滴加时间为30~60min，第二次滴加 Ξ聚氯胺的醇溶液时，控制滴加过程的溫度为-5~0°C， 滴加时间为30~45min，第Ξ次滴加 Ξ聚氯胺的醇溶液时，控制滴加过程的溫度为0~5°C， 滴加时间为20~30min，每一次滴加 Ξ聚氯胺醇溶液后，反应体系移至25°C的溫度下反应4 ~lOh; Ξ聚氯胺全部滴加滴毕后，反应体系移至于25°C下，继续反应10~20h;反应完成后 体系中会有淡金黄色产物析出，过滤，并用甲醇洗涂，淡金黄色产物在40°C真空干燥，得到 淡金黄色的星形端双键树枝状聚合物M/T;
[0017] 所述的^径甲基丙烷^丙締酸醋了1?了4和^聚氯胺1曰的摩尔比值为1:0.25~ 0.30;
[001引所述的低分子类醇溶液为甲醇、乙醇、异丙醇溶液；
[0019] 所述的Ξ径甲基丙烷Ξ丙締酸醋醇溶液的摩尔分数为0.25~1.25mol/L;
[0020] 所述的Ξ聚氯胺醇溶液的摩尔分数为0.10~1.50mol/L;
[0021] (2)星形端胺基树枝状聚合物
[0022] 在带有揽拌、回流冷凝管的反应器中，控制反应溫度为0~5°C，在氮气保护及揽拌 条件下，先加入乙二胺的甲醇溶液，然后再将步骤（1)制备的星形端双键树枝状聚合物M/T 加入，揽拌，混合均匀。然后在25°C下，反应20~30h，再在80~100°C的条件下减压蒸馈3~ 化除去甲醇和多余的乙二胺，得到淡黄色粘稠产物，即为星形端胺基树枝状聚合物A/M/T， 星形端胺基树枝状聚合物的化学式反应方程式如图1;
[0023] 所述的乙二胺甲醇溶液中乙二胺的摩尔分数为0.5~5.OmolA;
[0024] 所述的星形端双键树枝状聚合物M/T与乙二胺的摩尔比值为1:10~12;
[0025] Ξ聚氯胺和乙二胺化合物来源广，成本低，制备过程中化学反应溫和，制备工艺可 控，因此制备过程中之成本低，利于工业化生产和大规模推广，对于提升产品的市场化具有 非常大的成本优势。
[0026] (3)超支化树枝状聚合物的合成
[0027] 将亚憐酸加入到浓盐酸中混合均匀，控制亚憐酸在浓盐酸中浓度为0.2 5~ 1.25mol/L，浓盐酸为10~12mol/L的盐酸溶液，然后在0~10°C条件下，滴加星形端氨基树 枝状聚合物A/M/T的水溶液，所述的星形端氨基树枝状聚合物A/M/T的水溶液质量分数为20 ~45 %，星形端氨基树枝状聚合物Α/ΜΛ的水溶液滴加过程在30min内滴加完成;然后再在 85~90°C的揽拌条件下，滴加甲醒水溶液，甲醒水溶液滴加完毕后反应体系，再在90°C条件 下保溫反应1~2小时，最后升溫至105~11(TC，回流2~4小时，回流结束后，关闭回流装置， 打开HC1吸收瓶，浓缩反应混合液，浓缩溫度105~11(TC，浓缩至无肥1放出后，冷却至室溫， 得到固含量为25~55%的淡黄色透明液体，即为产物超支化树枝状聚合物，超支化树枝状 聚合物的合成的反应方程式如图2所示；
[0028] 其中固含量为超支化树枝状聚合物在溶液中的质量百分数，即为超支化树枝状聚 合物在水溶液中的质量百分数；
[0029] (b)改性PLA纤维的制备
[0030] 采用水溶性的PLA为原料，W水为溶剂，在60~80°C条件下进行溶解，控制PLA纺丝 液的质量分数为20~25%，然后再加入上述步骤(a)合成的超支化树枝状聚合物，溶解后， 进行湿法纺丝，W硫酸钢的水溶液为凝固液，经凝固液凝固，拉